發(fā)布時間:2020-08-18 已經(jīng)有1人查過此文章 返回感應淬火列表
1.感應器設(shè)計
根據(jù)技術(shù)要求及軸頸相關(guān)尺寸設(shè)計淬火感應器5個,即第1軸頸感應器、第5和第6主軸頸感應器、第10主軸頸感應器、連桿頸感應器、其他主軸頸感應器。
鑒于曲軸感應淬火時加熱時間較長,有效圈寬度按技術(shù)要求取中下限;有效圈包角β不宜過大,控制在40°~55°,根據(jù)具體的空間布局來設(shè)計,允許偏差±2°;有效圈與軸頸表面的間隙控制在1.5mm。
2. 工藝參數(shù)的選擇
對于感應淬火而言,主要工藝參數(shù)包含功率、電壓、電容、變壓比、加熱時間、冷卻時間及回火溫度等。各工藝參數(shù)選擇情況如下:
(1)功率 P =P0S,一般來說,比功率P0=0.5~2.0kW/cm2。但在實際工藝制定中,考慮到設(shè)備狀況老化、零件結(jié)構(gòu)復雜、加熱時間長、硬化層深度要求深等,結(jié)合實際經(jīng)驗,曲軸中頻感應淬火的P0選擇要偏小,介于0.35~0.45kW/cm2之間;S為每個軸頸淬火加熱的總面積,以技術(shù)要求的硬化層中間值L作為計算基礎(chǔ)。
(2)電壓 根據(jù)計算出的功率設(shè)定電壓值調(diào)試范圍,以通過調(diào)試達到擬定的功率P為準。
(3)頻率 根據(jù)分析,采用最低頻率6kHz,此刻機床電容匹配最大值1380kVAR,變壓比選擇4:1。
(4)加熱時間 保證一定的加熱時間,使淬火溫度大致介于880~930℃,且組織充分轉(zhuǎn)變。加熱層質(zhì)量:m=πL(R2-r2)/1000×7.85,加熱層所需能量:Q=CmΔt,匹配變壓器及感應器的總效率根據(jù)傳導加熱理論及實際經(jīng)驗取η=10%~15%,則加熱時間:t=Q/Pη(其中,R為軸徑圓半徑,r為加熱層極限處的圓半徑,C為比熱,Δt為從室溫加熱到淬火溫度之間的溫差。)
由于該曲軸要求硬化層深度深,感應加熱采用較低頻率及一定的傳熱,所以需要較長的加熱時間達到理想的淬火溫度及合適的加熱層,具體試驗加熱時間,按上述公式計算并結(jié)合以往經(jīng)驗進行微調(diào)。
(5)冷卻時間 以控制最終淬火余溫,既要保證組織轉(zhuǎn)變,又要防止油孔等危險部位開裂,對于曲軸而言,一般將淬火余溫控制在180~240℃。
根據(jù)設(shè)備狀態(tài)及上述分析,確定的國外某型曲軸的中頻感應淬火工藝參數(shù)。
(6)回火溫度 依據(jù)其表面硬度要求,確定回火溫度在360~390℃。
3. 淬火冷卻介質(zhì)的選擇
我公司曲軸中頻感應淬火常用的冷卻介質(zhì)為清水(適用于碳鋼曲軸)和AQ251水溶液(適用于合金鋼曲軸)。此前,我公司曾采用清水來進行另一型號SAE5046鋼曲軸的中頻感應淬火,軸頸過渡圓角處出現(xiàn)了淬火裂紋。對國外某型曲軸,為確保中頻感應淬火的冷卻效果,同時降低油孔部位的淬裂風險,確定采用使用V300冷卻速度在70~80℃/S(30℃,靜止)的低濃度AQ251淬火冷卻介質(zhì),這樣既能保證淬火冷卻介質(zhì)在高溫段具有較強烈的冷卻能力,又適度降低了低溫段的冷卻速度,可避免產(chǎn)生淬火開裂。采用KHR淬火冷卻介質(zhì)檢測儀測定的三者冷卻特性曲線如